4 VWO thema 1 Inleiding in de biologie EXAMENTRAINER OEFENVRAGEN

Transcriptie

1 Examentrainer Vragen Bacteriën in drinkwater Lees onderstaande tekst over bacteriën in het drinkwater. Het drinkwater in Nederland wordt zorgvuldig gecontroleerd op de aanwezigheid van bacteriën. Volgens de wet mag 1 ml drinkwater niet meer dan 100 bacteriën bevatten. Een onderzoek naar het gehalte aan bacteriën in drinkwater vindt als volgt plaats. Een bepaalde hoeveelheid drinkwater wordt zodanig met gesteriliseerd water verdund dat drie verschillende verdunningen worden verkregen: 1 op 10, 1 op 100 en 1 op Van het onverdunde drinkwatermonster wordt op vijf petrischalen met gesteriliseerde voedingsbodems steeds 0,1 ml gebracht. Datzelfde gebeurt met elke verdunning, zodat in totaal 20 petrischalen worden gebruikt. Op voedingsbodems gedijen bacteriën goed. Door deling ontstaat uit elke bacterie een bacteriekolonie. Na een aantal dagen wordt het aantal bacteriekolonies geteld dat op elke petrischaal is verschenen. Leerlingen hebben een dergelijk onderzoek uitgevoerd. Hun resultaten zijn weergegeven in de tabel. Monster (0,1 ml) Aantal kolonies per petrischaal Onverdund Verdund 1 op Verdund 1 op Verdund 1 op p 1 Voldoet het onderzochte drinkwater aan de wet? Geef bij je antwoord een berekening. 1p 2 Van welk hoofdthema in de biologie is sprake bij het ontstaan van een bacteriekolonie? 1 Uitgeverij Malmberg

2 Gist Afbeelding 1 geeft een gistcel weer. Organismen worden in het vierrijkensysteem ingedeeld op grond van combinaties van verschillende kenmerken. Afbeelding 1 2p 3 In welk rijk van de eukaryoten wordt gist ingedeeld? Noem een combinatie van drie kenmerken van gist die de indeling in dat rijk bepaalt. Vorm en functie In afbeelding 2 zie je twee voorbeelden van producten met een speciale vorm die te maken heeft met de functie. Vergelijkbare vormen zijn terug te vinden bij (delen van) organismen met een vergelijkbare functie. 2p 4 Noteer voor beide voorbeelden bij welke (delen van) organismen een vergelijkbare vorm en functie zijn terug te vinden. Afbeelding 2 Boogbrug met miniduikboot 2 Uitgeverij Malmberg

3 De trek van de zilverzalm Lees onderstaande tekst over het trekgedrag van de zilverzalm. De zilverzalm komt uit het ei in de zoetwaterstromen van Noordwest-Amerika. De jonge visjes zwemmen de rivier af naar de Stille Oceaan. In ongeveer vijf jaar worden ze daar volwassen. Als zilverzalmen geslachtsrijp zijn, keren ze terug naar het zoete water. Door een of andere oorzaak schieten ze geen kuit in zeewater, maar zoeken ze hiervoor zoet water op. Men heeft dit onderzocht door zilverzalmen te merken. Na lange tijd kwam een merkwaardig feit aan het licht: zilverzalmen keren vrijwel altijd terug naar de stroom waar ze zijn geboren. Hoe kunnen zalmen precies hun geboortestroom terugvinden? Dit is geen gemakkelijke klus. Sommige vissen moeten om hun geboorteplaats te bereiken enorme afstanden tegen de stroom in zwemmen en daarbij vaak hoge watervallen nemen. Misschien vinden de zalmen de weg naar hun geboorteplaats terug doordat ze de smaak of de geur van hun geboortestroom herkennen. Als dit het geval is, dan zullen zalmen met uitgeschakelde reukcentra de weg naar hun geboortestroom niet terug kunnen vinden. In zee werden geslachtsrijpe zalmen gevangen. Bij de helft van de zalmen werden de reukcentra uitgeschakeld. Alle dieren werden gemerkt en weer losgelaten. Op de paaiplaatsen in de zoetwaterstromen werd een aantal van de gemerkte zalmen teruggevonden. Bij ongeveer 10% van de teruggevonden zalmen waren de reukcentra uitgeschakeld. De overige teruggevonden gemerkte zalmen hadden intacte reukcentra. 5p 5 Noteer bij de vragen a t/m e de juiste fase van het natuurwetenschappelijk onderzoek. a Citeer de zin waarin de probleemstelling staat. b In welke zin(nen) staat het uitgevoerde experiment beschreven? c Welke fase van de natuurwetenschappelijke methode staat beschreven in de zin: Misschien vinden de zalmen de weg naar hun geboorteplaats terug doordat ze de smaak of de geur van hun geboortestroom herkennen? d In welke zin(nen) staan de resultaten van dit onderzoek beschreven? e Formuleer de conclusie van dit onderzoek. Nonnetjes Lees onderstaande tekst over nonnetjes op het strand. Op het strand langs de Noordzee en de Waddenzee kun je veel schelpen vinden van nonnetjes. Voor schelpenverzamelaars zijn ze interessant omdat ze in zoveel kleuren voorkomen: van rood, oranje en geel tot blinkend wit. De binnenzijde van de schelpen is feller gekleurd dan de buitenzijde. Ook de vorm van de schelpen varieert, van plat tot bol. Nonnetjes (Macoma balthica) zijn tweekleppige schelpdiertjes (zie afbeelding 3). 3 Uitgeverij Malmberg

4 Afbeelding 3 Volwassen nonnetjes zijn ongeveer 2 cm lang en leven ingegraven in modder of zand. Ze hebben twee sifonen (slurfjes): een instroomsifon, waarmee ze zeewater opzuigen om er voedseldeeltjes, zoals algen en bacteriën, uit te halen en een uitstroomsifon, waarmee ze water met afvalstoffen en ongeschikt voedsel afvoeren. Nonnetjes paaien in het voorjaar, waarbij de eitjes uitwendig worden bevrucht. De hieruit ontwikkelde larven zweven drie tot vijf weken vrij in het water, waarna ze zich ergens in de bodem vestigen. Zo n nieuw-gevestigd nonnetje noemt men in het eerste jaar een broedje. Nonnetjes worden onder meer door wadvogels gegeten. Met hun snavels trekken ze de nonnetjes uit de bodem en slikken ze in hun geheel door. Rondscharrelende krabben eten nonnetjes die dichter aan de oppervlakte zitten. Ze kraken eerst de schelp open en eten dan de zachte delen op. Het NIOZ (Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee) heeft onderzoek gedaan naar de oorzaak en functie van de verschillen in bouw en gedrag van deze schelpdiertjes. Tijdens het onderzoek naar de schelpvorm van het nonnetje werd onder andere de globositeit (lengte/dikte-verhouding) van de nonnetjes in de Waddenzee en van die in de Noordzee bepaald. Het resultaat is in afbeelding 4 gegeven, evenals de onderzoeksplekken. Afbeelding 4 4 Uitgeverij Malmberg

5 Op basis van deze gegevens wordt de conclusie getrokken dat de nonnetjes in de Waddenzee een bollere vorm hebben dan de nonnetjes in de Noordzee. De onderzoekers vragen zich af of de nonnetjes één populatie vormen of dat er sprake is van een aparte Waddenzeepopulatie en een Noordzeepopulatie. 1p 1p 6 Geef een argument om alle nonnetjes van de Noordzee en de Waddenzee tot één populatie te rekenen. 7 Geef een argument om een aparte Waddenzeepopulatie en een Noordzeepopulatie te onderscheiden. Naar: examen vwo (pilot). HPV-vaccinatie In 2008 adviseerde de Gezondheidsraad de minister van Volksgezondheid om de vaccinatie (zie afbeelding 5) tegen baarmoederhalskanker op te nemen in het Rijksvaccinatieprogramma (RVP) voor meisjes van 13 tot 16 jaar. In 2009 werden meisjes opgeroepen voor de eerste uit een serie van drie vaccinaties tegen het humaan Papillomavirus (HPV). Afbeelding 5 Het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) coördineert de communicatie over het vaccinatieprogramma. Laura, een leerlinge uit VWO-6 zoekt informatie voor haar jongere zusje Marieke, die een oproep heeft gekregen voor de HPV-vaccinatie. Hieronder is een klein deel van de informatie die zij heeft gekregen, weergegeven. Samenstelling van Cervarix Elke dosis (0,5 ml) bevat: Humaan Papillomavirus type 16-L1-eiwit 20 μg; Humaan Papillomavirus type 18-L1-eiwit 20 μg; ASO4 adjuvanssysteem, dit bevat: 3-O-desacyl-4-monofosforyllipide A 50 μg. Cervarix is een vaccin, dat bescherming biedt tegen HPV type 16 en 18. Laura vraagt haar huisarts hoe veilig het gebruikte vaccin is. De huisarts antwoordt, dat ook biomedisch onderzoek heeft uitgewezen, dat het gebruik van het vaccin veilig is. 1p 8 Noem een biomedisch onderzoek, behalve het bepalen van het verkleinen van de kans op baarmoederhalskanker, dat ook uitgevoerd is. 5 Uitgeverij Malmberg

6 De moeder van Laura had van een vriendin gehoord dat de HPV-vaccinatie juist baarmoederhalskanker zou kunnen veroorzaken. Een vriendin van Marieke meldde zich na haar vaccinatie bij de huisarts vanwege menstruatieklachten. Op het internet had ze gelezen dat sommige meisjes na de HPV-vaccinatie meer last hebben van hun menstruatie. De klachten variëren van een dagenlange bloeding tot hevige krampen. Een eventueel verband tussen de vaccinatie en het optreden van menstruatieklachten zou dan onderzocht moeten worden. 5p 9 Schrijf een proefopzet voor een onderzoek, waarmee het verband tussen de HPV-vaccinatie en het optreden van menstruatieklachten onderzocht kan worden. Naar: examen vwo (pilot). 6 Uitgeverij Malmberg

7 Antwoorden en uitleg Bacteriën in drinkwater 1 Het onverdunde monster bevat per 0,1 ml gemiddeld 9,4 bacteriekolonies ( = 47, delen door 5 geeft 9,4). Per ml is dat 94 kolonies, terwijl de wet 100 bacteriën toestaat (1 punt). Het drinkwater voldoet dus wel aan de wet (1 punt). THEMA 1 BASISSTOF 5 2 Een bacteriekolonie ontstaat door deling van bacteriën. Het antwoord is dus: reproductie (1 punt). THEMA 1 BASISSTOF 3 Gist 3 Gist wordt ingedeeld in het rijk van de schimmels (1 punt). De combinatie van drie kenmerken is: heterotroof (ze hebben geen bladgroen en zijn dus niet autotroof), wel een kern, wel een celwand (1 punt). THEMA 1 BASISSTOF 4 Vorm en functie 4 Boogbrug (gewelfde vorm) voor de stevigheid: bij botten in de voeten (de wreef) (1 punt). Gestroomlijnde vorm van een duikboot: bij waterdieren, zoals dolfijnen, haaien (1 punt). THEMA 1 BASISSTOF 3 De trek van de zilverzalm 5 a De inhoud van de tekst gaat over het probleem: Hoe kunnen zalmen precies hun geboortestroom terugvinden? (1 punt). Vaak kun je aan de titel van de tekst het probleem herkennen. b Het experiment staat beschreven in de zinnen: In zee werden (...) en weer losgelaten. (1 punt). c De auteur geeft een mogelijke verklaring voor het feit dat zilverzalmen hun geboortestroom terugvinden. Dit is dus de hypothese, die met het experiment wordt getoetst (1 punt). d De resultaten van het onderzoek staan in de zinnen: Op de paaiplaatsen (...) reukcentra. (1 punt). 7 Uitgeverij Malmberg

8 e De conclusie luidt: Bij het terugvinden van hun geboortestroom door zalmen speelt reuk een belangrijke rol. Immers bij 90% van de teruggevonden zalmen waren de reukcentra intact. Blijkbaar speelt ook nog wat anders mee bij het vinden van de geboortestroom, want 10% van de zalmen vond de weg met niet-functionerende reukcentra. Daarom staat er dat de reuk een belangrijke rol speelt (1 punt). THEMA 1 BASISSTOF 5 Nonnetjes 6 Voorbeeld van een juist argument om ze tot één populatie te rekenen is: Doordat de zwevende larven zich met waterstromen van het ene naar het andere gebied kunnen verplaatsen zullen voortdurend kruisingen plaatsvinden tussen nonnetjes die afkomstig zijn van de Waddenzee en die van de Noordzee. Daarom zou je het één populatie kunnen noemen. In een populatie vinden immers voortdurend onderlinge kruisingen plaats (1 punt). THEMA 1 BASISSTOF 2 7 Voorbeeld van een juist argument om twee populaties te onderscheiden is: Het duidelijke verschil in schelpvorm van de nonnetjes in de twee gebieden is een aanwijzing voor een genetisch verschil en dus voor twee verschillende voortplantingsgemeenschappen en dus twee populaties (1 punt). THEMA 1 BASISSTOF 2 HPV-vaccinatie 8 Voorbeelden van een juist onderzoek: onderzoek naar bijwerkingen van het vaccin; onderzoek naar de immuniteit op langere termijn. THEMA 1 BASISSTOF 6 9 De proefopzet moet de volgende elementen bevatten: Het moet gaan om een grote groep meisjes in de juiste leeftijdsgroep (1 punt). De aan het onderzoek deelnemende meisjes worden in twee groepen gesplitst en van alle meisjes wordt informatie verzameld over hun menstruatie (1 punt). Eén groep wordt gevaccineerd met het vaccin, de andere met een placebo (1 punt). In een onderzoek worden altijd twee groepen vergeleken die slechts in één eigenschap verschillen, in dit geval wel of geen vaccin. Een placebo bevat dezelfde vloeistof maar dan zonder het vaccin erin. Vervolgens worden bij alle meisjes gegevens over de eerstvolgende menstruatie(s) verzameld (1 punt). Ten slotte worden beide groepen met elkaar vergeleken wat betreft het verschil in menstruatie vóór en na de vaccinatie (1 punt). THEMA 1 BASISSTOF 6 8 Uitgeverij Malmberg